JPH04145215A - 動圧軸受装置 - Google Patents

動圧軸受装置

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JPH04145215A
JPH04145215A JP26508790A JP26508790A JPH04145215A JP H04145215 A JPH04145215 A JP H04145215A JP 26508790 A JP26508790 A JP 26508790A JP 26508790 A JP26508790 A JP 26508790A JP H04145215 A JPH04145215 A JP H04145215A
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JP
Japan
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shaft
dynamic pressure
thrust
face
thrust bearing
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JP26508790A
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English (en)
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Toru Kameyama
徹 亀山
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Canon Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107Grooves for generating pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/08Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
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    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [a業上の利用分野] 本発明は、動圧軸受装置に関し、特にレーザービームプ
リンタに使用される回転多面鏡式光偏向器やVTRの回
転ヘットなとの回転ユニット用軸受として最適な軸受装
置に関するものである。
[従来の技術] 従来、動圧軸受装置としては第6図(a)に示すような
ものがある。これは、回転ユニットを支持しつつ回転す
る軸101が潤滑油などの流体102を介してスリーブ
103に回動自在に取り付けられたものてあり、この軸
101の円筒状の表面(以下ラジアル面という)にはへ
リングホーン状の第1の浅溝104.105が形成され
、この軸101の回転に伴って軸半径外方向(以下、ラ
ジアル方向という)の動圧が発生し、ラジアル方向にお
いて軸101とスリーブ103との非接触状態を保つも
のである。そして、軸101の端面106と対向するス
リーブ103の内部底面はスラスト板の凹部内に嵌挿さ
れたインサート部材108となっており、このインサー
ト部材108の表面にはスパイラル状の第20浅溝10
9が形成され、この軸101の回転に伴ってスラスト方
向の動圧か発生し、スラスト方向において軸101とス
リーブ103との非接触状態を保つものである。
また、上記スリーブ103の開口端部近傍の内側部には
内溝110が形成され、この内溝110よりさらに開口
端部寄りに位置する軸101のラジアル面にはスパイラ
ル状の第3の浅溝111か形成されている。すなわち、
上記第3の浅溝111は軸101の回転によって流体1
02のスリーブ103の開口端部から内溝110へ圧送
するのて、流体102がスリーブ103の開口端から飛
散することが防止されている。
[課題を解決するための手段] しかしなから、上記従来例では、軸101の回転に従い
、インサート部材108の表面のスパイラル状の第2の
浅溝109によりスラスト方向に動圧を発生させ、軸1
01をインサート部材108から浮上させて非接触状態
を保つためには、インサート部材108の浅溝109を
形成した面のスリーブ103内径中心軸に対する直角度
を高精度に出す必要があった。同時に対向する軸の端面
106の軸101の中心軸に対する直角度も高精度に出
す必要があった。
これらの直角度の精度が不充分だと浮上刃が充分発生し
ないだけでなく、軸端1o6の外周縁がインサート部材
108の表面に片当たりし、回転速度が乱れたり軸が傾
いたりして高い回転精度が要求される回転多面鏡式光偏
向器などに悪影響を及ぼす。
通常、インサート部材108の浅溝109を形成した面
の直角度は2〜3μm1軸の端面iosの直角度も2〜
3μmの精度を必要とする。このためインサート部材1
08とスリーブ103の製作には高精度の加工が必要で
あり、この2部品の価格が高くなるという欠点があった
。ざらにこのため動圧軸受装置の価格を安くするために
極めて有効なインサート部材108のプラスチック化が
むずかしいという問題も含んでいた。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、軸端面およびスラスト面の直角度を高精度に加工す
ることなく、回転時の軸の片当たりを防止し確実な浮上
刃を発生させる動圧軸受装置の提供を目的とする。
[課題を解決するための手段コ 前記目的を達成するため、本発明によれば、スパイラル
状の浅溝を設けたインサート部材の表面を軸端側に向か
って中高に形成することにより、もしくは、軸端をイン
サート部材側に中高に形成することにより、インサート
部材の表面や軸端の直角度が多少悪くとも最小限の浮上
刃を発生し、軸端の片当たりを防止したものである。
[実施例] 本発明の第一実施例を第1図および第2図に示し、その
構成を説明する。
1はポリゴンスキャナミラーなどの回転ユニットを支持
しつつ回転する軸であり、この軸は潤滑油などの流体2
を介してスリーブ3に回動自在に取り付けられている。
4.5は軸1のラジアル面に形成されたベリングボーン
状の’tr、xの浅溝であり、その溝深さは2〜20μ
m程度となっている。6は軸1の端面てあり、この端面
6と対向するスリーブ3の内部底面はインサート部材8
となっている。そして、このインサート部材8は第2図
に示すように、その表面には溝深さ2〜20μm程度の
スパイラル状の第2の浅溝9か形成されている。
また、上記スリーブ3の開口端部近傍の内側部には溝深
さ0.01〜2mm程度で環状の内溝10が形成され、
この内溝10よりさらに開口端部寄りに位置する軸1の
ラジアル面には溝深さ2〜20μm程度のスパイラル状
の第3の浅溝11が形成されている。
インサート部材8の軸端面6と対向する面(以下スラス
ト受面と呼ぶ)12は軸端面6に向かって中央部が最も
高い中高形状(凸面形状)をしている。またスラスト受
面12の中央部13には浅溝9が形成されていない。
なお、第2図はスラスト受面12を軸1の方向から見た
図である。
次に本実施例の動作を説明する。
軸1の回転に伴って、第1の浅溝4.5の働きによりラ
ジアル方向に動圧か発生しく第6図(b)の圧力曲線図
参照)、この動圧により軸1とスリーブ3との非接触状
態を保つとともに、第2の浅溝9の働きによりスラスト
方向の動圧が発生しく第6図(C)の圧力曲線図参照)
、この動圧により軸1をスラスト受面12から浮上させ
、非接触状態を保つ。
第3図(a)は第1図の実施例においてインサート部材
202がスリーブ201の内径中心軸に対し傾いている
場合を示している。
図中203は第2の浅溝であり、204はスラスト受面
である。
スラスト受面204が傾いていても、スラスト受面20
4が中高形状をしているためスラスト受面204と軸端
面6の最も近接する位置はスラスト受面204の中心部
の近傍にあるから、軸1の回転に伴い、スラスト方向に
必要な動圧を発生し、軸1をスラスト受面204から非
接触に保つ。
第3図(b)は第1図の実施例において軸端面302が
軸301の中心軸に対し傾いている場合を示している。
軸端面302が傾いていても、スラスト受面12が中高
形状をしているため、第3図(a)の場合と同様にスラ
スト受面12と軸端面の最も近接する位置がスラスト受
面12の中心部の近傍にあるから、軸1の回転に伴いス
ラスト方向に必要な動圧を発生し、軸1をスラスト受面
から非接触に保つ。
第1図の実施例において、スラスト受面12の周辺部に
対する中央部の中高量は5〜20μm程度で良い。この
結果インサート部材8の直角度と軸端面6の直角度は従
来の2〜4倍に緩和できる。
なお、スラスト受面12の中央部13に浅溝を形成しな
い理由は、スラスト受面12を中高形状にした結果、ス
ラスト受面12の周辺部で発生する動圧が小さくなり、
軸1の浮上量が減少し、起動待の一定時間あるいは軸1
にスラスト方向の外乱か加えられた時に、軸端面6がス
ラスト受面12に接触することかあるので最も接触し易
い中央部の表面積をできるたけ多くとり、摩耗しにくく
するためである。
本発明の第2の実施例を第4図に示す。
401は回転軸、402は回転軸401の軸端面てあり
、軸端面402はインサート部材403に向って中高形
状をしている。404はスラスト受面405に形成され
たスパイラル状の浅溝てあり、スラスト受面405の中
央部408には浅溝404は形成されていない。上記以
外の部材については、第1図、第6図て示した同一番号
の部材と同一のものを示している。またスラスト受面4
05は平面であるが浅溝404、中央部406の形状は
第2図と同様の形をしている。
第2の実施例の動作は基本的には第1の実施例と同じで
あフて、軸1の回転に伴って第1の浅溝4.5の働きに
より、ラジアル方向に動圧が発生し、この動圧により軸
1とスリーブ3との非接触状態を保つとともに、第2の
浅溝404の働きによりスラスト方向の動圧か発生し、
この動圧により軸1をスラスト受面405から浮上させ
、非接触状態を保つ。
第5図は第4図の実施例においてインサート部材501
がスリーブ103の内径中心軸に対し傾いている場合を
示している。
図中、502は第2の浅溝てあり、503はスラスト受
面である。
第5図のようにスラスト受面503が傾いていても、軸
端面402が中高形状をしているため、スラスト受面5
03と軸端面402の最も近接する位置はスラスト受面
503の近傍にあるから軸401の回転に伴いスラスト
方向に必要な動圧を発生し、軸401をスラスト受面5
03から非接触に保つ。
第2の実施例において軸端402の周辺部に対する中央
部の中高量は5〜20μm程度で良い。
この結果インサート部材403の直角度と軸端面402
の直角度は従来の2〜4倍に緩和できる。
以上の説明ではスラスト受面の中央部には浅溝のない場
合を説明したかスラスト方向の浮上刃か充分あり、軸端
面がスラスト受面に回転しながら接触する可能性が少な
い例では、中央部に浅溝があっても良い。
またインサート部材はスリーブと一体化されていても良
い。
[発明の効果] 以上説明したように、スパイラル状の浅溝を形成したス
ラスト受面もしくはスラスト受面に対向する回転軸の軸
端面を中高形状(凸面形状)に形成すること・により、
スラスト受面と軸端面の直角度精度を緩和することがで
きるので加工を簡単にし、部品価格を下げる効果がある
。さらにスラスト受面のプラスチック化か可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る動圧軸受装置の断面図、 第2図は第1図の実施例のインサルト部材の平面図、 第3図(a)、(b)は各々第1図の実施例の動作説明
図、 第4図は本発明の第2の実施例の断面図、第5図は第4
図の実施例の動作説明図、第6図(a)は従来の軸受装
置の断面図、第6図(b)、(C)は各々動力軸受での
ラジアル方向およびスラスト方向の圧力発生区である。 1.101.301.401:軸、 3.103.201 スリーブ、 8.108.202.403.501 インサート部材
、 6.106.302.402・軸端面、9.109.2
03.404.502  スパイラル状の浅溝、 12.204.405.503.スラスト受面である。 第 図 (b) 第 図 第 図 (C) 第 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転軸と該回転軸を流体を介して保持するスリー
    ブと、該スリーブの端部に前記回転軸端面に対向して設
    けたスラスト受面と、該スラスト受面に設けたスパイラ
    ル状の動圧発生用浅溝とを具備し、前記回転軸端面およ
    びスラスト受面のいづれか一方は他方に対し中央部が最
    も高い凸面形状であることを特徴とする動圧軸受装置。
  2. (2)前記スパイラル状の浅溝は、スラスト受面の中央
    部を除いて形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の動圧軸受装置。
  3. (3)前記回転軸の周側面には、ラジアル方向の動圧発
    生用浅溝が形成されたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の動圧軸受装置。
JP26508790A 1990-10-04 1990-10-04 動圧軸受装置 Pending JPH04145215A (ja)

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JP26508790A JPH04145215A (ja) 1990-10-04 1990-10-04 動圧軸受装置
KR91015857A KR0132415B1 (en) 1990-10-04 1991-09-11 The bearing apparatus using dynamic pressure
DE1991620191 DE69120191T2 (de) 1990-10-04 1991-09-30 Dynamische Drucklagervorrichtung
EP19910308954 EP0479540B1 (en) 1990-10-04 1991-09-30 Dynamic pressure bearing apparatus
US08/090,623 US5277499A (en) 1990-10-04 1993-07-12 Dynamic pressure bearing apparatus

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JP26508790A JPH04145215A (ja) 1990-10-04 1990-10-04 動圧軸受装置

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JPH04145215A true JPH04145215A (ja) 1992-05-19

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JP26508790A Pending JPH04145215A (ja) 1990-10-04 1990-10-04 動圧軸受装置

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JP (1) JPH04145215A (ja)
KR (1) KR0132415B1 (ja)
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Publication number Publication date
EP0479540A3 (en) 1992-06-03
EP0479540B1 (en) 1996-06-12
DE69120191T2 (de) 1996-11-07
EP0479540A2 (en) 1992-04-08
DE69120191D1 (de) 1996-07-18
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